Calculadora Mecânica

Categoria: Física
- 10 de julho de 2025
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Calcule a vantagem mecânica, eficiência e desempenho de diferentes sistemas mecânicos, incluindo alavancas, polias, engrenagens e planos inclinados. Determine os requisitos de força, razões de deslocamento e eficiência mecânica.

Selecione o Tipo de Mecanismo

Parâmetros da Alavanca

Distância do fulcro até onde a força é aplicada
Distância do fulcro até onde a carga é colocada
Peso ou força da carga
%
Eficiência mecânica considerando o atrito
A configuração do sistema de alavanca

Compreendendo a Vantagem Mecânica

A vantagem mecânica (VM) é uma medida da amplificação da força alcançada pelo uso de um dispositivo mecânico. É a razão da força de saída para a força de entrada. A vantagem mecânica pode ser usada para calcular o quanto um mecanismo facilita um trabalho.

Máquinas Simples

Máquinas simples são dispositivos que podem mudar a direção ou a magnitude de uma força. As seis máquinas simples clássicas são:

  • Alavanca: Uma barra rígida que gira em torno de um fulcro
  • Roda e Eixo: Uma roda presa a um eixo
  • Polia: Uma roda com um sulco para uma corda ou cabo
  • Plano Inclinado: Uma superfície plana posicionada em um ângulo em relação ao horizontal
  • Cunha: Dois planos inclinados colocados de costas um para o outro
  • Parafuso: Um plano inclinado enrolado em torno de um cilindro
Conceitos Importantes
  • Vantagem Mecânica Ideal (VMI): A vantagem mecânica de uma máquina assumindo que não há atrito ou perdas de energia
  • Vantagem Mecânica Real (VMR): A verdadeira vantagem mecânica alcançada, considerando as perdas de eficiência
  • Eficiência: A razão do trabalho útil produzido em relação ao trabalho de entrada, expressa como uma porcentagem
  • Eficiência Mecânica: A razão da vantagem mecânica real para a vantagem mecânica ideal
  • Razão de Velocidade: A razão da distância percorrida pelo esforço para a distância percorrida pela carga
Conservação de Energia

Embora a vantagem mecânica possa reduzir a força necessária, ela segue o princípio da conservação de energia. Isso significa que:

  • Se um mecanismo reduz a força necessária, ele aumenta a distância sobre a qual a força deve ser aplicada
  • O trabalho realizado (força × distância) permanece constante (excluindo perdas devido ao atrito)
  • A energia não é criada nem destruída por um mecanismo, apenas transformada

Este calculador é apenas para fins educacionais. Os resultados são baseados em modelos idealizados e podem não levar em conta todos os fatores do mundo real. Para aplicações críticas, consulte um engenheiro ou especialista qualificado.